Собор Казанского монастыря стал одним из немногочисленных трёхшатровых каменных русских храмов, которые строились в 1640–1670 гг. Внешние формы собора известны исследователям только по рисованным изображениям, в том числе гравюрам Эдуарда Турнерелли (1837 г.) и Андре Дюрана (1839 г.). Храм стоял на подклете. Так же как и у современных ему трёхшатровых церквей – московских Воскресения в Гончарах (1649 г.; не сохранилась) и Рождества Пресвятой Богородицы в Путинках (1649–1652 гг.), а также Смоленской иконы Божьей Матери «Одигитрия» в Вязьме (1650 гг..), – четверик Иоанно-Предтеченского собора был сильно вытянут в ширину (с севера на юг) и нёс три декоративных шатра, центральный из которых был лишь немного крупнее боковых. Особенностью четверика было его двускатное завершение. С востока к четверику примыкала крупная трёхчастная апсида, а с запада – окружённая арочным обходом трапезная. Введенская церковь – двуэтажный храм с невысоким двухсветным четвериком, обширной трапезной и тремя большими полуциркульными апсидами. Четырёхскатная кровля была увенчана тесно придвинутыми друг к другу пятью небольшими глухими главками. Колокольня невысокая, её восьмерик завершался ярусом звона, увенчанным главкой на горке кокошников – как полагают исследователи, по местной традиции XVI в., поскольку в целом к середине XVII в. повсеместно распространились шатровые колокольни. 7 сентября 1652 г. крупные строительные работы окончились, и монастырь был освящён митрополитом Казанским и Свияжским Корнилием. В XIX в. архитектурный ансамбль монастыря претерпел существенные изменения. В 1815 г. Казанский монастырь пострадал от пожара, сгорело несколько зданий, большая половина церковного имущества, утварь, ризница и архив; сохранилась лишь Введенская церковь. На восстановление обители император Александр I выделил 5 тыс. руб. По преданию, крупную сумму пожертвовал Новгородский  митрополит Амвросий (Подобедов), бывший архиепископ Казанский. Всего было собрано 58 636 руб. 26 июля 1818 г. в Казани была образована специальная комиссия, и к 1819 г. ремонт в Казанском монастыре был окончен. 24 июня, в день праздника Рождества св. Иоанна Предтечи, собор был заново освящён архиепископом Казанским и Симбирским Амвросием (Протасовым). В 1831 и 1833 гг. игумен Ираклий обращался к епископу Казанскому Филарету (Амфитеатрову) с прошением сначала надстроить, а затем возвести новый настоятельский корпус, но это начинание было отложено до «благоприятнейшего времени». В 1832 г. было дозволено разобрать угловое каменное здание при церкви Усекновения главы Иоанна Предтечи, а кирпич употребить на возведение ограды монастыря. В 1846 г. настоятель (1845–1852 гг.) игумен Елевферий обратился к архиепископу Казанскому и Свияжскому Владимиру (Ужинскому) с прошением перестроить существующие при монастыре «холодные палатки» и лавки в жилые помещения, чтобы последние приносили больше дохода. Просьба была удовлетворена, благодаря чему имущественное состояние обители улучшилось.